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TiO2作为一种极具前景的介质材料被应用到薄膜技术中来，引起了国内外研究者的极大兴趣。作为光学膜，TiO2薄膜在可见光区透射率高，折射率大，化学稳定性高、强度大、硬度高，是非常重要的光学膜，己被广泛地应用于抗反射涂层、干涉滤波片、电致变色窗和薄膜光波导。作为电学膜，TiO2薄膜的绝缘性能好，可作为大规模集成电路的保护层。TiO2的介电常数很高，可用于半导体器件MEMS、MOS等的栅介质。
随着薄膜科学与技术的发展，各种薄膜制备方法得到了迅速发展，传统的所谓镀膜，已从单一的真空蒸发发展到包括蒸镀、离子镀、溅射镀膜、化学气相沉积(CVD)、PECVD、MOCVD、分子束外延(MBE)、液相生长、微波法及微波电子共旋(ECR)等在内的成膜技术。其中等离子体辅助电子束蒸发技术是一种常用的薄膜制备技术，它具有成膜质量高，速率可控性好，通用性强等优点。
本文研发一套基于FPGA的等离子体静电探针自动检测系统。该系统在外围接口电路采用微伏放大模块和隔离放大模块，提高了信号采集的精度，并有效克服了各种干扰，信号的采集与处理通过Verilog HDL语言描述，并在Cyclone系列可编程逻辑器件FPGA上实现，提高了等离子体静电探针参数诊断的效率。得出了室内等离子体的轴向分布特性及等离子体密度随气压和射频功率的变化特性。为寻找更佳的TiO2薄膜的工艺参数提供了快捷的途径。
同时，利用传统的高真空电子束蒸镀技术，结合产生高密度的等离子体源的TCP技术，在玻璃衬底上制备了TiO2薄膜。研究了在不同沉积气压、基底温度等工艺条件下制备TiO2薄膜。通过XRD、AFM、UV-Vis、FI-IR等测试结果表明，制备锐钛矿相Ti0：薄膜的最佳工艺条件为：衬底温度250℃，电子束电流150mA，射频功率246W，沉积气压0.08Pa，氧氩比2:1，沉积时间20min。并研究了退火温度对薄膜成分、结构的影响。研究结果表明，在300℃～500℃之间随着退火温度的升高，Ti02薄膜向锐钛矿相转变，并向(101)相取优生长。